美国能源部资助4.2亿美元支持电池技术

作者: 2023-04-03 20:11 来源:
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202211月,美国能源部(DOE)先后宣布投入共约4.2亿美元资金,支持长时储能技术示范及电池回收利用等项目。

一、长时储能示范(约3.5亿美元)

1114日,DOE宣布根据《两党基础设施法案》和《通胀削减法案》拨款,提供近3.5亿美元用于新兴的长时储能示范项目[1],以支撑低成本、可靠、无碳的现代化电网建设。该计划将资助两大领域。

1、锂基储能系统。该领域专注于将储能作为电动汽车电池的第二次生命应用,以及创新电网规模锂离子电池储能系统。目标是通过降低买家或承购方的技术风险,实现锂基长时储能技术广泛应用于储能领域。这些示范项目应具有输出功率为100千瓦和供电时长超过10小时的特性,并经过第三方测试/验证,以实现储能度电成本达到0.05美元/千瓦时。具体项目包括:

1)储能作为电动汽车电池的二次生命应用。该项目鼓励采用创新方法来重新利用不断淘汰的废旧电池,具体方法包括:开发新技术,实现拆解和重新包装二手电池组件和模块的成本降到最低;开发电池健康管理系统,对不同健康状态的电池实现健康调控;创新电池内部结构,降低工厂制造成本和提高制造效率;创新方法实现电池在成本降低的同时,使用寿命增加。

2)下一代电网规模锂离子电池储能系统的部署。该项目要求下一代电网规模锂离子电池储能系统示范项目必须美国控制、美国制造、北美采购和供应,并提出电网规模锂离子电池储能示范项目的运行年限不能低于15年,具体方法包括:技术创新,包括采用先进的制造或加工方法实现成本大幅降低、创新材料实现性能显著提升和成本降低、使用国内新型材料和组件、增强电池可回收性;应用创新,包括开发新的系统架构和部署机制,开发用于支持远程、农村或离网应用程序的系统,增强系统安全性,为社区提供全新的具有弹性的电力系统。

2、非锂基储能系统。该领域的目标是实现非锂基储能系统在长时储能应用中的可实施性,这些示范项目应具有在输出功率为500千瓦(项目1)或5兆瓦(项目2和项目3)的同时,供电时长为10~24小时(项目1和项目2)或超过24小时(项目3),并经过第三方测试/验证,以实现储能度电成本达到0.05美元/千瓦时。具体项目包括:

1)用户侧长时储能系统示范(10~24小时)。示范项目相关技术需满足以下条件:经过中试规模(输出功率小于100千瓦)但尚未进行电网规模的示范测试;需在多个不同区域和环境中实现示范测试,以验证长时储能系统在不同地理、气候、人口密度和其他环境下的表现;每个示范项目最多可进行5个示范点的测试,所有示范点的总输出功率不少于500千瓦,每个示范点的输出功率不少于100千瓦。

2)发电侧和电网侧长时储能系统示范(10~24小时)。示范项目相关技术需满足以下条件:电能传输系统需与联邦法规第1839.1节中定义的大功率电源系统相连接;需在多个不同区域和环境中实现示范测试,以确保项目之间具有区域多样性;每个示范项目最多可进行5个示范点的测试,所有示范点的总输出功率不少于5兆瓦,每个示范点的输出功率不少于1兆瓦。

3)多天长时储能系统示范(>24小时)。示范项目相关技术需满足以下条件:需满足每周、每月或每个季节持续运行;电能传输系统需与联邦法规第1839.1节中定义的大功率电源系统相连接;传输功率需至少达到5兆瓦,且在额定功率下持续放电时间超过24小时;每个示范项目最多可进行2个示范点测试。

二、电池回收利用(7400万美元)

1116日,DOE宣布根据《两党基础设施法案》拨款,提供7400万美元推进国内电动汽车电池回收和再利用技术开发[2]

1、用于锂离子电池回收中先进材料分离、富集和再加工

1)由美国电池技术公司承担,资助1000万美元,将集成锂离子电池回收先进分离和加工技术,提高产品回收率、提高水资源利用率、降低成本和减小对环境影响。

2)由Retriev Solutions公司承担,资助742万美元,将开发新型电动汽车电池端到端集成再加工技术。

3)由密歇根理工大学承担,资助近814万美元,将通过锂离子电池回收和矿山废物回收相结合,为美国电动汽车电池供应链提供再加工电池材料。

4)由加利福尼亚大学圣地亚哥分校承担,资助1000万美元,将开发正极材料直接回收工艺,提升回收材料的利用率,扩大再生材料工程工艺的应用。

5)由普林斯顿新能源公司承担,资助1000万美元,将开发针对锂离子电池组件100%回收和提升循环利用率的环境可持续解决方案。

2、加速电池二次利用示范项目的部署

1)由美国再生能源公司承担,资助600万美元,通过对二次电池健康跟踪实现二次电池在微电网中的应用。

2)由阿拉巴马大学承担,资助400万美元,将对不同退化程度电动汽车充电桩进行自适应优化改造,实现电池二次利用以支撑电网弹性。

3)由田纳西理工大学承担,资助453万美元,将尝试将二次电池应用于农村电动汽车充电桩中。

4)由Element能源公司承担,资助789万美元,开发兆瓦级可更换和可重复使用的二次电动汽车电池储能单元,实现成本和效益最大。

5)由Smartville公司承担,资助600万美元,将在加利福尼亚中部进行低成本和可扩展的二次电池应用的示范项目,以促进就业。(汤匀)



[1] Biden-Harris Administration Announces Nearly $350 Million For Long-Duration Energy Storage Demonstration Projects. https://www.energy.gov/articles/biden-harris-administration-announces-nearly-350-million-long-duration-energy-storage

[2] Biden-Harris Administration Announces Nearly $74 Million To Advance Domestic Battery Recycling And Reuse, Strengthen Nation’s Battery Supply Chain. https://www.energy.gov/articles/biden-harris-administration-announces-nearly-74-million-advance-domestic-battery-recycling

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